碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒催化剂的制备及表征.pdf

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1、第8期化学世界·453碳纳米管负载铂一二氧化钌纳米颗粒催化剂的制备及表征李利花，蔡自由，黄勇红，李永冲，张伟德。(1．广东食品药品职业学院，广东广州510520；2．华南理工大学化学与化工学院，广东广州510640)摘要：以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体，采用化学还原法制备了多壁碳纳米管负载的铂一二氧化钌纳米颗粒催化剂(Pt—RuO2／MWNTs)，并利用透射电镜(TEM)、电化学法等技术对该催化剂形貌和电化学性质进行了表征。结果表明，大小约为4～5nm的金属纳米颗粒均匀地分散在碳纳米管上，同时考察了该催化剂

2、在铁氰化钾溶液中的循环伏安行为以及对该催化剂进行了电化学阻抗分析。关键词：碳纳米管；铂一二氧化钌纳米颗粒；表面修饰；电化学氧化中图分类号：TB383文献标志码：A文章编号：0367-6358(2012)08—0453-03结PreparationandCharacterizationofPt—RuO2NanoparticlesCatalystSupportedonCarbonNanotubesLILi～hua，CAIZi—you，HUANGYong—hong，LIYong—chong，ZHANGWei～de。(

3、1．GuangdongFoodandDrugVocationalCollege，GuangdongGuangzhou510520，China；2．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangdongGuangzhou510640，China)Abstract：Pt-RuO2nanoparticlescatalystsupportedonMWCNTsweresuccessfullypreparedbya

4、norganiccolloidalprocess．TEMandelectrochemicaltechniqueswereemployedtocharacterizethemorphologyandelectrochemicalpropertiesofthecatalyst．TheresultsshowedthatthePt—RuO2nanoparticleSwithanaver—agediameterofabout4～5nmandintensivesizedistributionweresupportedonM

5、WNTs．Thecyclicvol—tammetrybehaviorofthecatalystwasalsostudiedinthepotassiumferricyanidesolution，andtheelectro—chemicalimpedanceofthecatalystwasalsoanalyzed．Keywords：multi-walledcarbonnanotubes(MWCNTs)；Pt—RuO2nanoparticles；surfacemodification；electrochemica1O

6、Xjdation碳纳米管(CNTs)由于其拥有纳米级管腔法[、溶液还原法[7_g]、浸渍法]、电化学沉积法[u]、构、较高的比表面积、类石墨的多层管壁等特点，气相沉积法『12]以及超临界流体法_】。等方法制备。它在做催化剂载体方面有着良好的应用前景。其中还原法是较为常用的方法，它在碳载体的悬浮前，在碳纳米管上沉积纳米级的金属和合金是纳米液中加入金属盐前驱体，通过加入还原剂使前驱体材料研究领域的一个热点，由此制成的催化剂已有还原成单质金属(或合金)的纳米颗粒。应用]。最近的研究还表明，通过对碳纳米管进行表面碳纳米

7、管负载的贵金属催化剂一般可由胶体修饰，如硝酸处理、硝酸一硫酸混酸处理_g。’]，可以收稿日期：2011—07—05；修回日期：2012—07一10基金项目：国家自然科学基金资助项目(20773041)作者简介：李利花(1982一)，女，湖南衡阳人，硕士，实验师，主要从事分析化学和应用化学研究工作，E—mail：lilihua@126．corn。*联系人，E—mail：ziyoutsai@163．corn。化学世界明显提高金属颗粒在碳纳米管表面的分散性。本文与柠檬酸钠摩尔比一1：2)，搅拌均匀后缓慢加入以多壁碳纳

8、米管(MWNTs)为载体，通过液相化学5的氢氧化钠溶液调节pH至8，继续搅拌0．5h还原的方法制得Pt—RuO。／MCNTs催化剂，并利用使反应混合物充分混合，把反应釜置于150~C的油TEM技术对该催化剂的形貌进行了表征，用电化浴中，恒温反应8h，过滤，洗涤，70~C过夜干燥，将干学方法对该催化剂的性能进行了表征。燥后的产物稍微研磨，保存待用，就得到所需要的1实验部分Pt—RuO2／